高一物理競賽講義教師版

1、第9講 一點浮力和總復(fù)習(xí)溫馨寄語今天，我們除了要復(fù)習(xí)一下之前的內(nèi)容之外，還需要學(xué)習(xí)一點關(guān)于流體的簡單知識，算是對于初中物理的致敬吧知識點睛1靜止流體內(nèi)的壓強在重力場中相互連通的靜止流體內(nèi)的壓強與位置的關(guān)系十分簡單。此關(guān)系可歸結(jié)為兩點： 等高點，壓強相等 高度差為的兩點，壓強差為，越深處壓強越大。2浮力，浮心由阿基米德原理可知，浮力和排開體積的流體的受重力大小相等，方向相反。浮力的作用點稱為浮心，和物體同形狀，同體積那部分流體的重心，但定不等同于物體的重心，只有在物體密度均勻時，它才與浸沒在流體中的物體部分的重心重合。3浮體平衡的穩(wěn)定性浮在流體表面的浮體，所受浮力與重力大小相等，方向相反，處于平

2、衡狀態(tài)。浮體對鉛垂方向（即垂直于水面）的擾動，顯然平衡是穩(wěn)定的。浮體對水平方向（即水平方向）的擾動，其平衡是隨遇的。浮體對于過質(zhì)心的水平對稱軸的旋轉(zhuǎn)擾動，平衡穩(wěn)定性與浮心和物體的重心的相對位置有關(guān)。向右擾動后，如果重心的位置比浮心更右側(cè)，則為不穩(wěn)定平衡；如果重心的位置右移等于浮心，則為隨遇平衡；如果重心右移小于浮心，則為穩(wěn)定平衡。例題精講【例1】 用手捏住懸掛著細(xì)木棒的細(xì)繩的一端，讓木棒緩慢地逐漸浸入水中，討論在此過程中木棒和繩的傾斜情況?！窘馕觥?木棒入水受重力浮力和繩張力，三力平衡由于重力浮力均豎直，則繩張力亦豎直。當(dāng)重力比浮力大時，棒受一擾動傾斜，則重力矩和浮力矩（相對于繩交點）相比，重

3、力矩較大，所以會回復(fù)平衡（這和一般的浮體平衡不同）當(dāng)浮力變大，浮力矩也變大，則會變成不穩(wěn)平衡。設(shè)離水面為時，變?yōu)椴环€(wěn)平衡，開始傾斜，繞動一個小角如圖。設(shè)棒橫截面為。重力矩再深入水，只會更斜傾，將來斜傾角度為【例2】 一個下窄上寬的杯中盛有密度為的均勻混合液體，經(jīng)一段時間后，變?yōu)閮蓪右后w，密度分別為和（）則會分層并且總體積不變，問杯底壓強是否改變，變大或變??？【解析】設(shè)處的體積為，處的體積為顯然，。這個題定性的判斷即可，可以直接極限法，把杯子等效成“吸管”加“游泳池”?！纠?】 一個半球形漏斗緊貼著桌面放置（如圖）現(xiàn)有位于漏斗最高處的孔向內(nèi)注水，當(dāng)漏斗內(nèi)的水面剛好達(dá)到孔的位置時，漏斗開始浮起，水

4、開始從下面流去。若漏斗半徑為，而水密度為，求漏斗質(zhì)量？【解析】 水對下底面的壓強為則壓力為【例4】 淺容器裝有壓強為的液體，圓錐形活塞一下子將淺容器截去兩個洞，上、下洞的半徑分別為和，求液體作用在活塞上的合力，重力不計。【解析】 液體作用于活塞上的合力等于為放活塞時液體作用于兩個洞上的壓力差。 EMBED Equation.DSMT4 板塊二 總復(fù)習(xí)知識點睛1運動學(xué) 基本概念位移、時間、速度、加速度、角速度、向心加速度。 競賽提升：運動是相對的，善于變換參考方法研究問題。一些基本物理模型所具有的物理特性。轉(zhuǎn)桿、輕繩、斜面、彈性繩。小量分析、微元法、微元法的基本思想就是把對象中取一小部分進(jìn)行研究

5、。這個小部分可以是時間的一小部分，也可以是空間的一小部分。由于該部分很小。所以可以同一些近似，如勻速運動的近似，恒力的近似等等。那么對該小部分可以簡單的寫出物理方程，然后或者問題可以通過列方程解決?；蛘咝枰蠛蛠斫鉀Q。 具體的運動勻加速直線運動，關(guān)鍵正確體會圖像拋體運動，關(guān)鍵是用最正確最好的方法建立直角坐標(biāo)系圓周運動，關(guān)鍵理解角速度和向心加速度的的概念例題精講【例5】 攝制電影時，為了拍攝下落物體的特寫鏡頭，做了一個線度為實物的的模型，放電影時，在片速度為每秒張，為使畫面逼真，拍攝時走片速度應(yīng)為多大？模型的運動速度應(yīng)為實物運動速度的多少倍？【解析】 設(shè)實物在時間的下落高度為，而模型用下落。則走

6、片速度應(yīng)為張/秒張/秒【例6】 有一汽車的頂篷只能蓋到A處，如圖所示，乘客可坐到車尾B處，AB聯(lián)線與豎直方向成，這汽車正在平直的公路上冒雨行駛，當(dāng)它的速度為u1=6kmh時，C點剛好不被雨點打著，若它的速度為u2=18kmh時，則B點剛好不被雨點打著，求雨點的速度v【例7】 半徑為R的圓柱上繞著不可伸長的長度為L細(xì)線。細(xì)線一端固定在圓柱中，一端系著一個質(zhì)點?，F(xiàn)在讓質(zhì)點以v的初速度離開圓柱，直到細(xì)線完全打開，然后再繞回去，直到質(zhì)點和圓柱發(fā)生完全彈性碰撞，然后周而復(fù)始。請寫出指點軌跡。計算整個系統(tǒng)運動的周期。知識點睛二、靜力學(xué)基本概念 力，彈力，重力，摩擦力，摩擦角，浮力，重心，浮心競賽提升： a

7、.明確力矩，剛體的概念 b.一般物體的平衡必須滿足力平衡和力矩平衡一般的方法 a.掌握靜力學(xué)一般解題方法 b.掌握力的合成分解例題精講【例8】 底邊長，高為的長方體均勻物塊置于斜面上。斜面和物塊之間的靜摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為，當(dāng)足夠小時，物塊靜止在斜面上，如圖，如將傾角逐漸增大，當(dāng)取某個臨界值時，物塊或?qū)㈤_始滑動，或?qū)⒎?。試分別求出發(fā)生滑力和翻倒時的，并在說明什么條件下出現(xiàn)的是滑動，在什么條件下出現(xiàn)的是翻倒?！窘馕觥?滑動條件很簡單，時即可，即時，全出現(xiàn)下滑現(xiàn)考慮翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)是由于對點的重力矩造成只要重務(wù)在點的左邊就不會翻倒，由此可求臨界狀態(tài)即，若即翻倒綜上可知，時，時滑動時，時翻倒【例9】

8、 有一水果店，所用的桿是吊盤式的，量程為，一個大西瓜超過此量程，則售貨員已用另一個等質(zhì)量的稱砣掛上移，得，則西瓜重為，售貨員乙認(rèn)為不對，先得出一物體質(zhì)量為，又用雙*法，測出為刻度，乘以得，顯然不對，現(xiàn)問那個大西瓜重多少？【解析】 設(shè)刻度為，每千克長度為，程砣質(zhì)量為，設(shè)桿和鉤產(chǎn)生力矩為，則掛了二個程砣后，實際的刻度為，則，則千克用單砣稱：雙砣稱：則雙砣稱大西瓜【例10】 如圖斜墻面固定，小車上放一個有質(zhì)量的圓柱體，圓柱體與墻面（于水平夾角為）和車面的摩擦系數(shù)分別為12。緩慢抽動小車的時候，討論圓柱體的運動。為了保證競賽班學(xué)習(xí)的質(zhì)量，請同學(xué)們花1分鐘填寫下面內(nèi)容：學(xué)習(xí)效果反饋：代課教師： 通過今天學(xué)習(xí)，你覺得：1. 本講講義內(nèi)容設(shè)置：A 太難太多，吃不透